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公开(公告)号：CN118095061A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410093730.4
申请日：2024-01-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/049 , G06N5/04 , G06Q10/04 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开的航天器任务规划修复的弧一致时间约束松弛处理方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立航天器时间规划修复问题模型。将模型中活动时间变量及时间约束表示为简单时间网络STN中的变量点与边，构建原始时间网络并计算得到最小时间网络，在此过程中保存造成每个变量值域上下界收紧的邻居节点集合，构建变量值域支持列表。在网络中松弛规划修复过程中的时间约束时，根据约束对变量值域上下界影响，在变量值域支持列表中选取有影响的邻居节点变量进行推理，限制约束松弛对变量值域的扩展范围，通过判断变量值域扩展与否来限制约束传播，只对扩展后的变量邻居节点进行约束传播，提高航天器任务的规划修复效率和安全性。
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公开(公告)号：CN117902068A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410080806.X
申请日：2024-01-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的最优控制快速搜索的行星着陆制导方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：将着陆器动力学模型解耦为有控动力学模型和无控动力学模型；以推力幅值约束和推力方向约束为约束条件构建可达区的优化模型，求解一个预测时域内的有控运动可达区；以可达区内不同位置为虚拟终点，构建燃耗优化模型，离线优化获得着陆器抵达指定虚拟终点位置的燃耗最优控制，将最优控制存储为最优控制数据库，将对应的虚拟终点状态存储为终点状态数据库；在着陆过程中将无控运动与终点状态数据库进行叠加，得到着陆器的状态预测空间，搜索最优终端状态，得到最优控制数据库中对应的最优控制指令，根据最优控制指令实现行星着陆制导。
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公开(公告)号：CN117141749A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311202755.5
申请日：2023-09-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的空间非合作目标自主附着凸轨迹制导方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：建立探测器在空间非合作目标表面固连坐标系下的动力学方程和三维凸轨迹约束。建立动态竖直平面坐标系，对x轴和y轴坐标信息进行等效转化，进而对三维凸轨迹约束松弛。将拥有曲率松弛项的等式约束改写为曲率滑模面的形式，保证探测器系统状态位于滑模面上时，探测器沿几何凸轨迹运动。基于曲率滑模面设计曲率滑模反馈制导律，实现探测器系统状态在有限时间内收敛到滑模面，并沿着滑模面运动，保持凸轨迹状态在预设时刻完成精准附着，提高附着安全性。本发明通过滑模控制项sat(s)的高效切换，提高对探测器初始状态偏差和动力学环境干扰的抵抗性。
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公开(公告)号：CN116255984A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310102992.8
申请日：2023-01-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开的一种有限导航信息下柔性着陆器多节点协同导航方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据当前高度和节点间的关联观测信息，基于单应变换或对极几何构造导航陆标的间接观测方程，构建观测信息在节点间的传递途径；利用Fisher信息矩阵分析节点可观性，以节点可观性和柔性着陆器高度为指标，建立多节点信息交互条件；利用信息交互条件确定使所有节点位置可观的节点间的信息传递方向和对应信息传递方向上的最少传递观测信息；单个节点利用节点自身获取的观测信息和其他节点传递的观测信息，通过非线性滤波算法估计该节点状态，所有节点按照单个节点状态估计方法同步进行状态估计，实现有限导航信息下的多节点协同导航。
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公开(公告)号：CN116090215A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310026242.7
申请日：2023-01-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种行星着陆自主光学导航陆标鲁棒优选方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：利用着陆器高度信息确定像平面投影到行星表面的尺度，根据几何关系推导出视场的四边形顶点表达式；利用视场顶点偏差与着陆器位姿误差相互关系，将位姿不确定性转换到视场顶点不确定性，利用误差椭圆描述视场顶点不确定性分布；筛选公切线交点构成的四边形区域即为着陆器位姿不确定性下的视场交集；利用标称轨迹和相机参数预估视场序列，结合视场交集获取方法得到视场交集序列，视场交集序列通过离线预估得到，减小着陆器星载计算量；利用导航系统可观测性建立陆标优选指标，对视场交集序列内陆标优化选取，减弱位姿不确定对选取陆标的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115143966A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210798131.3
申请日：2022-07-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种节点关联观测信息提取方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据节点间相对指向信息和节点间相对位置矢量信息满足节点间多视图几何约束的特点，匹配节点光学导航相机共同观测区域内的机会特征，由多组特征的对极约束方程求解节点间相对指向信息；在共同观测区域内搜寻绝对位置已知的形貌特征，若存在此类特征则联合激光测距仪信息，由光学测量几何关系得到节点间相对位置矢量信息；基于Sampson距离构建用于选取节点关联信息的评价函数，根据评价函数选取Sampson距离较小的信息作为节点关联信息，为柔性附着状态协同导航提供精确的节点关联信息。根据所述精确的节点关联信息对节点状态进行修正，提高柔性附着状态协同导航的精度。
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公开(公告)号：CN113435495A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110701246.1
申请日：2021-06-23
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的行星着陆协同导航特征匹配方法，属于深空探测领域。本发明实现方法为：协同探测的导航相机A和B同时对目标区域定向拍摄，分别检测图像中的导航特征边缘点集和光照方向；利用协同导航图像光照方向不变的特点，计算两幅图像间的旋转角，恢复图像旋转变换；基于检测的边缘点集，计算图像IA所有导航特征边缘点集PA与图像IB经过旋转后的所有导航特征边缘点集PB'在图像u和v方向的缩放系数；解算两幅图像缩放系数，对旋转后的图像进行缩放恢复；旋转缩放后，遍历两幅图像中导航特征边缘点集的相似度距离，得到相似度距离最小的一对导航特征，利用全局匹配的导航特征中心点计算图像变换的单应性矩阵T，实现导航特征匹配。
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公开(公告)号：CN113432609A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110663565.8
申请日：2021-06-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的柔性附着状态协同估计方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据多节点协同导航方案在柔性体上安装多个敏感器节点，建立各节点观测模型，实现柔性体多节点状态独立估计；基于各节点关联信息，通过估计节点间相对状态，实现节点状态的协同修正，提高被修正节点的状态估计精度；基于协同修正后的多节点状态估计结果，合成柔性体位置与姿态，实现柔性附着状态的协同精确估计，进而解决航天器柔性附着领域相关工程技术问题。所述关联信息为节点间在当前时刻存在的共同观测信息。所述敏感器包括宽视场相机、窄视场相机、激光测距仪、雷达高度计、惯性测量单元、激光雷达。
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公开(公告)号：CN111762341A
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN202010639225.7
申请日：2020-07-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体形貌特征在线提取的安全附着多模切换制导方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：针对少量稀疏大型障碍与多量密集小型障碍两种典型小天体表面形貌分布特点，分别建立障碍规避约束，并提取表面形貌特征变量，设计障碍规避模型自主切换规则，通过计算实际测量结果与标称表面形貌特征变量间的马氏距离，实现小天体安全附着星上多模式自主切换，结合每种模式的障碍分布特点，采用非线性模型预测控制方法求解不同模式下的障碍规避最优控制问题，形成多模切换制导律，实现探测器在小天体表面的安全附着。本发明能够提高星上自主决策与环境感知能力，实现安全附着多模式自主切换，提高小天体附着任务安全性。
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公开(公告)号：CN110686683A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201911057919.3
申请日：2019-11-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的基于不均匀膨胀椭球的行星着陆轨迹在线优化方法，属于深空探测技术领域。本发明针对天体表面复杂地形地貌，结合探测器当前位置与速度估计误差，在位置空间建立不均匀膨胀椭球模型；结合得到的不均匀膨胀椭球模型，根据星上障碍检测结果，计算动态空间裕度与最大危险方向矢量，实现对着陆风险的实时评估；根据动态空间裕度与最大危险方向矢量，形成着陆轨迹优化问题，通过模型预测控制方法，在滚动时域上对该问题进行求解，生成下降轨迹，从而在保证星上计算效率的前提下，提高探测器在状态不确定条件下对障碍的规避能力，完成安全精确着陆目标。本发明能够实现行星着陆轨迹的在线优化，提高探测器在行星着陆过程中的安全性。
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